211service.com
Počítačová simulace předpovídá nový allotrop uhlíku
Různé různé formy uhlíku zahrnují diamant, grafit, grafen (jediná vrstva grafitu) a fullereny, které se tvoří, když se atomy uhlíku spojí do trubicovitých a kulovitých struktur.
V posledních letech však vědci zabývající se materiály shromažďují vodítka, která naznačují jiný typ uhlíku, který se tvoří, když je grafit stlačen při pokojové teplotě na tlak přesahující 10 gigaPascalů.
Vodítka mají podobu změn různých objemových vlastností uhlíku za těchto podmínek, věcí jako je jeho měrný odpor, optická propustnost a odrazivost a tak dále. To vše ukazuje na existenci jakési fázové změny, při které se objevuje nová forma uhlíku.
Závod o identifikaci tohoto nového allotropu tedy pokračuje, a protože atomy uhlíku se mohou spojovat nekonečným množstvím způsobů, není o kandidáty nouze.
Dnes Maximilian Amsler na univerzitě v Basileji ve Švýcarsku a řada jeho přátel navrhli novou strukturu, kterou nazývají uhlík M10. Tito lidé použili různé počítačové simulační techniky k modelování toho, jak by se atomy uhlíku mohly za těchto podmínek vázat.
Výsledkem je podle nich struktura stabilnější než grafit při tlacích nad 14 GPa a jako diamant se skládá výhradně z atomů spojených dohromady vazbami sp3. Materiál je také téměř stejně tvrdý diamant.
A co víc, Amsler a spol. nasimulovali rentgenový difrakční obrazec, který by měl tento materiál vytvořit, a řekli, že odpovídá vzoru nalezenému v experimentu.
Problém je však v tom, že je to jen jedna z poloviny hrstky navrhovaných struktur, které se všechny pokoušejí vysvětlit experimentální důkazy. Ty také vytvářejí rentgenové difrakční obrazce, které odpovídají experimentu a alespoň jeden, alotrop známý jako z-uhlík, je termodynamicky výhodnější než uhlík M10.
V tuto chvíli je porotě jasné, která z těchto teoretických struktur se skutečně tvoří v reálném světě.
Tak co dělat? Je zřejmé, že existuje nespočet potenciálních kandidátů a jediný způsob, jak je rozlišit, je podrobné a pečlivé měření.
Míč je tedy pevně zpět na experimentátorově straně kurtu. Tyto experimenty nejsou jednoduché. může však ještě nějakou dobu trvat, než bude možné přesvědčivě prohlásit korunu za objev nového alotropu uhlíku.
Ref: http:// arxiv.org/abs/1202.6030 : Předpověď nového monoklinického uhlíkového allotropu